区块链 | 技术架构

区块链技术架构

典型的区块链技术架构，如图所示。

区块链技术架构

核心技术组件

核心技术组件包括区块链系统所依赖的基础组件、协议和算法，进一步细分为通信、存储、安全机制、共识机制等4层结构。

• 通信：区块链通常采用P2P技术来组织各个网络节点，每个节点 通过多播实现路由、新节点识别和数据传播等功能。
• 存储：区块链数据在运行期以块链式数据结构存储在内存中，最 终会持久化存储到数据库中。对于较大的文件，也可存储在链外的文件系统里，同时将摘要（数字指纹）保存到链上用以自证。
• 安全机制：区块链系统通过多种密码学原理进行数据加密及隐私保护。对于公有链或其他涉及到金融应用的区块链系统而言，高强度高可靠的安全算法是基本要求，需要达到国密级别，同时在效率上需要具备一 定的优势。
• 共识机制：是区块链系统中各个节点达成一致的策略和方法，应根据系统类型及应用场景的不同灵活选取。

核心应用组件

核心应用组件在核心技术组件之上，提供了针对区块链特有应用场景的功能，允许通过使用编程的方式发行数字资产，也可以通过配套的脚本语言编写智能合约，灵活操作链上资产。通过激励机制维系区块链系统安全稳定运行。对于联盟链和专有链，还需要有配套的成员管理功能。

配套设施

区块链作为典型的分布式系统，在研发阶段需要具备与之配套的开发测试工具和环境。在生产阶段，需要建立相应的运维体系和运营管理功能。
在部署层面，区块链系统可以部署于单台服务器上，以单台服务器作为区块链网络中的一个节点加入。也可部署于多台服务器上，以服务器集 群为单位作为区块链网络中的一个节点加入。后者可以提升节点的稳定性和吞吐量，更适用于那些对节点可用性有较高要求的共识机制。

《中国区块链技术和应用发展白皮书-2016》